DE1290924B

DE1290924B - Verfahren zum Herstellen von dotiertem Halbleitermaterial

Info

Publication number: DE1290924B
Application number: DEN24802A
Authority: DE
Inventors: Goorissen Jan Emmasingel
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1963-04-19
Filing date: 1964-04-15
Publication date: 1969-03-20
Also published as: NL142824C; SE307196B; FR1395147A; US3323954A; BE646733A; DK118899B; AT268379B; NL291753A; CH438232A; GB1066593A; ES298807A1; ES302727A1

Description

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Es ist bekannt, Dotierungsstoffe, wie Donatoren den Elektroden der Funkenbrücke einerseits und dem

und Akzeptoren, in der Dampfphase oder in Form Depot des Dotierungsstoffes andererseits oder durch

einer flüchtigen Verbindung einem Halbleitermaterial eine Regelung des Abstandes zwischen den Elektro-

zuzusetzen, wobei im letztgenannten Fall die Verbin- den der Funkenbrücke erzielbar. Obgleich mit diedung zersetzt wird. Dabei kann das Halbleitermaterial 5 sem bekannten Verfahren Gasgemische mit niedrigen

fest oder geschmolzen sein, während der Dotierungs- Dotierungsstoffkonzentrationen erhalten werden kön-

stoff in das Halbleitermaterial eindiffundiert bzw. in nen, erfordert es eine sehr genaue Einstellung dieser

ihm gelöst wird. Abstände. Bei Verwendung geschlossener Systeme,

Es ist weiter bekannt, ein Halbleitermaterial und die im allgemeinen notwendig sind, um unerwünschte

einen Dotierungsstoff gleichzeitig aus der Dampf- io atmosphärische Verunreinigungen auszuschließen, ist

oder Gasphase auf einer Unterlage abzuscheiden. Sie überdies die Nachregelung und Änderung dieser Ab-

können beide im Vakuum auf eine Unterlage aufge- stände während der Durchführung des Verfahrens

dampft werden, oder ein Gemisch aus gasförmigen ziemlich kompliziert.

Verbindungen beider Materialien kann an einer er- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ver-

hitzten Unterlage vorbeigeführt werden, wobei sich 15 fahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das

die Verbindungen thermisch zersetzen und sich das die genannten Nachteile nicht aufweist,

dotierte Halbleitermaterial auf der Unterlage ab- Ihr liegt der Gedanke zugrunde, die Abtragungs-

scheidet. Solche bekannten Verfahren können bei der wirkung von Funkenentladungen auf das in einer

Herstellung von Halbleitermaterialien und Halbleiter- Funkenbrücke verwendete Material zu benutzen,

körpern von Halbleiterbauelemente, wie Transistoren, 2° Entsprechend wird die genannte Aufgabe bei einem

Dioden und Photozellen, Anwendung finden. Verfahren zum Herstellen von dotiertem Halbleiter-

Bei solchen Bauelementen wird im allgemeinen material, insbesondere durch Ausscheidung aus der gefordert, daß die Dotierungsstoffe in den unter- Dampf- oder Gasphase, bei dem ein oder mehrere schiedlichen Teilen des verwendeten Halbleiterkörpers Dotierungsstoffe in den Dampf- oder Gaszustand in sehr bestimmten Konzentrationen vorhanden sind, 25 übergeführt und dann einem Halbleiter zugesetzt während diese Konzentrationen häufig örtlich ver- werden, dadurch gelöst, daß der Dotierungsstoff daschieden sein müssen. Deshalb ist es wichtig, das vor- durch in den Dampf- oder Gaszustand übergeführt stehend erwähnte bekannte Verfahren so durchzufüh- wird, daß Funkenentladungen zwischen mindestens ren, daß sich die gewünschte Dosierung der Dotie- einem Elektrodensystem erzeugt werden, das Dotierungsstoffe möglichst genau einstellen und erforder- 30 rungsstoff enthält.

lichenfalls ändern läßt. Die Konzentrationen der Do- Damit wird der besondere Vorteil erzielt, daß sehr tierungsstoffe im Halbleitermaterial müssen im allge- kleine, genau bestimmbare Mengen eines oder mehmeinen gering oder sogar sehr gering sein. Die Bei- rerer Dotierungsstoffe dem Halbleitermaterial hinzufügung der zu diesem Zweck erforderlichen sehr ge- gefügt werden können.

ringen Mengen an Dotierungsstoffen aus der Gas- 35 Vorzugsweise werden zwischen den Elektroden phase ist jedoch mit dem bekannten Verfahren häufig Impulsentladungen mit einstellbarer Frequenz erschwer ausführbar. Es ist schwierig, beim Aufdamp- zeugt. Vorzugsweise werden dabei nach jeder Impulsfen eines Dotierungsstoffes im Vakuum, wobei eine entladung die Elektroden zeitweilig kurzgeschlossen. Charge des Dotierungsstoffes erhitzt wird, die Menge Bei jeder Entladung wird eine sehr geringe Menge des aufzudampfenden Dotierungsstoffes auf einen be- 4° des betreffenden Dotierungsstoffes in die umgebende stimmten sehr kleinen Wert zu beschränken. Weiter Atmosphäre gebracht. Die Frequenz der verwendeten ist es schwierig, in einem Gasgemisch mit einer fluch- Impulsentladungen gibt ein Maß für die Menge an tigen Verbindung eines Dotierungsstoffes die Kon- Dotierungsstoff, die je Zeiteinheit in den Dampf-oder zentration dieser Verbindung im Gasgemisch auf Gaszustand übergeführt wird,
einen bestimmten sehr geringen Wert zu bringen. 45 Bei der verwendeten Funkenstrecke kann eine der Weiter wird in beiden Fällen oft gewünscht, die Zu- Elektroden den Dotierungsstoff enthalten. Vorzugsfuhr eines Dotierungsstoffes im Verlauf der Behänd- weise enthalten sämtliche Elektroden einer Funkenlung genau ändern zu können. Auch dies ist mit den strecke den Dotierungsstoff,
bekannten Verfahren schwer zu verwirklichen. Der Dotierungsstoff kann in Elementarform eine

Um ein Gas mit einer sehr geringen Konzentration 50 hinreichende Leitfähigkeit aufweisen, um als Material an einer flüchtigen Verbindung eines Dotierungsstof- für eine Elektrode der Funkenstrecke Verwendung zu fes zu erhalten, ist es bereits bekannt, einen Gasstrom finden. In diesem Fall kann eine solche Elektrode an einer Funkenstrecke entlangzuführen und das ganz aus dem Dotierungsstoff bestehen. Es ist auch durch Funkenentladung aktivierte Gas danach an möglich, ein elektrisch leitendes Gemisch aus dem einem Depot vorbeizuführen, das einen Dotierungs- 55 Dotierungsstoff und mindestens einem anderen Bestoff in fester Form enthält, wobei das Gas derart zu- standteil, z. B. einer elektrisch leitenden Legierung, in sammengesetzt ist, daß es in aktiviertem Zustand mit einer Elektrode zu verwenden. Um zu verhüten, daß dem Dotierungsstoff unter Bildung einer flüchtigen solch ein anderer Bestandteil die Eigenschaften des Verbindung des Dotierungsstoffes reagieren kann, herzustellenden Halbleitermaterials beeinflussen kann, wonach diese flüchtige Verbindung mit dem Gas- 60 kann ein Bestandteil gewählt werden, der beim Einstrom mitgeführt wird. Das erhaltene Gasgemisch bau in das zu dotierende Halbleitermaterial keine kann dann auf einen Halbleiter einwirken, der derart merklichen Änderungen der elektrischen Eigenschaferhitzt ist, daß die betreffende Verbindung zersetzt ten dieses Materials herbeiführt. Dieser andere Bewird. Der Halbleiter kann z. B. einer Schmelzbehand- standteil kann z. B. aus dem gleichen Halbleiter belung, z. B. einer Zonenschmelzbehandlung, unterwor- 65 stehen wie der zu dotierende Halbleiter. Weiter kann fen werden. Eine Regelung der Menge an gebildeter ein anderer Bestandteil gewählt werden, der bei der flüchtiger Verbindung ist dabei entweder durch eine Funkenentladung praktisch nicht verdampft wird Regelung oder Änderung des Abstandes zwischen und/oder aus anderen Gründen die Stelle, an der der

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Halbleiter dotiert wird, nicht erreichen kann. Das Es ist auch möglich, Funkenentladungen an einer

Dotierungsmaterial kann in einer Funkenstrecke auch Funkenstrecke mit einem Dotierungsstoff im Vakuum in Form einer chemischen Verbindung mit einem zu verwenden, z. B. um geringe Mengen des Dotie- oder mehreren weiteren Bestandteilen vorhanden rungsstoffes auf einen Halbleiterkörper aufzudampsein, die aus den vorstehend erwähnten Gründen die 5 fen. Der zu dotierende Halbleiter kann entweder Eigenschaften des zu dotierenden Halbleiters ebenso- während des Aufdampfvorganges oder nachher erwenig beeinflussen. Diese Verbindung kann an sich hitzt werden. Im ersteren Fall kann der Dotierungsleitend genug sein, um als Elektrodenmaterial benutzt stoff unmittelbar in das feste Material eindiffundieren zu werden, oder sie kann mit wieder anderen Be- und/oder, wenn das Halbleitermaterial wenigstens standteilen gemischt werden. Mindestens eine Elek- io teilweise geschmolzen ist, sich unmittelbar in der trode der Funkenstrecke kann auch aus einem leiten- Schmelze lösen, während im zweiten Fall der Dotieden Kern bestehen, der z. B. aus einem oder mehre- rungsstoff zunächst auf der Oberfläche des Körpers ren Bestandteilen oder Komponenten besteht, die aus abgelagert und z. B. dann hineindiffundiert oder geden vorstehend erwähnten Gründen die Eigenschaf- löst werden kann. Dadurch, daß sich durch die Zahl ten des zu dotierenden Halbleiters nicht beeinflussen, 15 der Impulsentladungen eine genaue Dosierung sehr während die Elektrode weiter einen Mantel hat, der geringer Mengen an Dotierungsstofl erreichen läßt, ist den Dotierungsstoff enthält. Der Dotierungsstoff es z. B. auf diese Weise möglich, in einer durch Diffubraucht weiter nicht in sämtlichen Teilen der Elek- sion dotierten Schicht die erwünschte Oberflächentrode vorhanden zu sein, es genügt, daß er dort im konzentration des Dotierungsstoffes zu erhalten, wäh-Material der Elektrode vorhanden ist, wo die Funken a° rend insbesondere zum Erhalten hochohmigen HaIbdie Elektrode treffen. leitermaterials von einem bestimmten Leitungstyp

Es ist weiter möglich, mehrere Funkenstrecken zu eine geringe Menge an Dotierungsstoff einer Menge verwenden, die z. B. je einen verschiedenen Dotie- geschmolzenen Materials genau zugesetzt werden rungsstoff enthalten. Um sowohl größere als auch kann.

kleinere Dosierungen des Dotierungsstoffes und eine 25 Die Erfindung erweist sich als besonders geeignet genauere Regelung dieser Dosierungen zu ermög- zur Verwendung beim Ablagern dotierten Halbleiterlichen, können auch zwei oder mehr als zwei Funken- materials aus der Gasphase auf einer Unterlage. Die strecken mit dem gleichen Dotierungsstoff Verwen- Unterlage kann dabei in an sich bekannter Weise dung finden. selber aus einem Halbleitermaterial, z. B. in Form

Die Menge an Dotierungsstoff, die bei jeder 30 eines Einkristalls, bestehen, wobei ein sich auf ihr Funkenentladung in den Dampf- oder Gaszustand ablagerndes Material ebenfalls eine ausgerichtete übergeführt wird, ist weiter von der Ladungs- Kristallorientierung erhalten kann, z. B. die gleiche menge abhängig, die bei einer Impulsentladung von Kristallorientierung wie die der Unterlage, wenn das der einen Elektrode zur anderen gebracht wird. Diese Material der Unterlage und das sich ablagernde Menge wird ihrerseits von der Kapazität zwischen den 35 Material isomorph sind, z. B. aus dem gleichen HaIb-Elektroden und der Kapazität parallel zur Funken- leiter bestehen. Die Ablagerung kann z. B. durch strecke zusammen bestimmt. Dabei ist es möglich, Aufdampfen im Vakuum oder durch Zersetzung gasparallel zur Funkenstrecke ein kapazitives Element förmiger Verbindungen erfolgen,
bestimmter Kapazität zu schalten. Finden mindestens Beim Aufdampfen eines Halbleitermaterials im

zwei Funkenstrecken mit dem gleichen Dotierungs- 40 Vakuum können in einem zu entlüftenden Raum stoff Verwendung, so ist die Kapazität des zu jeder außer einer Vorrichtung zum Verdampfen eines Funkenstrecke parallelgeschalteten kapazitiven EIe- Halbleiters, z.B. einem Schmelztiegel und Mitteln mentes für jede Funkenstrecke verschieden. Auch zum Erhitzen des Schmelztiegels, eine oder mehrere kann parallel zu einer Funkenstrecke ein kapazitives Funkenstrecken Verwendung finden. Diese Funken-Element veränderlicher Kapazität geschaltet werden. 45 strecken sind vorzugsweise gegen vom erhitzten HaIb-Diese Kapazität braucht nicht kontinuierlich ver- jfiji leiter stammende Dampfteilclien abgeschirmt,
änderlich zu sein; sie kann auch diskontinuierlich ); ^s Beim Ablagern eines dotierten Halbleitermaterials zwischen den bestimmten Werten veränderlich sein. I^i durch thermische Zersetzung kann ein Gasstrom an Eine kontinuierliche Änderung des je Zeiteinheit _x j einer Funkenstrecke entlanggeführt werden, der einen durch Funkenentladung in den Dampf- oder Gaszu- 'V Dotierungsstoff enthält, wobei die Zusammensetzung stand übergeführten Dotierungsstoffes ist dabei durch des Gases derartig ist, daß mindestens einer seiner Änderung der Frequenz der Impulsentladungen an Bestandteile mit dem Dotierungsstoff eine flüchtige einer solchen Funkenstrecke erzielbar. Verbindung bilden kann. In dieses Gas wird dann bei

Die Entladung kann in einem Gas erfolgen, daß jeder Funkenentladung eine geringe Menge an Dotiemindestens eine Komponente enthält, deren Verbin- 55 rungsstoff in Form einer flüchtigen Verbindung aufdung mit dem Dotierungsstoff flüchtig ist. Infolge der genommen. Das erhaltene Gasgemisch kann auf an Entladung tritt nicht nur eine Verdampfung des Do- sich bekannte Weise mit einem Gas, das eine oder tierungsstoffes auf, sondern das Gas wird auch akti- mehrere flüchtige Verbindungen des Halbleiters oder viert, wodurch die betreffende flüchtige Verbindung der Komponente des Halbleiters enthält, gemischt gebildet und mit dem Gas mitgeführt wird. Enthält in 60 werden. Dieses Gemisch kann dann an einer erhitzten diesem Fall die Funkenstrecke auch andere Bestand- Unterlage entlanggeführt werden, um dotiertes Halbteile als den Dotierungsstoff, so können diese Be- leitermaterial abzulagern. Es ist dabei nicht nötig, das standteile derart gewählt werden, daß sie mit dem Verhältnis zwischen diesen zu mischenden Gasströ-Gas keine flüchtigen Verbindungen bilden können. men zu ändern, um den Dosierungsgrad des Dotie-Hat das Gas eine bestimmte Durchströmungsge- 65 rungsstoffes zu ändern, sondern in diesem Fall genügt schwindigkeit, so wird die Konzentration des in ihm es, die Frequenz der Impulsentladungen an der Funaufgenommenen Dotierungsstoffes von der Zahl der kenstrecke zu ändern, wobei sich eine genauere und Impulsentladungen in der Zeiteinheit bestimmt. besser reproduzierbare Dosierung ergibt. Es hat sich

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weiter herausgestellt, das man auch ohne eine solche rungsstoff bzw, die zuzusetzenden Dotierungsstoffe Mischung von Gasströmen verfahren kann. Es kann enthält, wie nachstehend nähert erläutert wird, ein Gas, das die flüchtige Verbindung bzw. die fluch- strömt, während der übrige Teil des Wasserstoffes tigen Verbindungen des Halbleiters oder der Kompo- durch die Leitung 16 einer schematisch durch einen nenten des Halbleiters enthält, unmittelbar an der 5 gestrichelten Rahmen 17 angegebenen Vorrichtung Funkenstrecke entlanggeführt werden. Dabei kann zugeführt wird, in der dem Gasstrom Germaniumsich zwar ein Teil dieser flüchtigen Verbindung oder tetrachloriddampf zugeführt wird. Verbindungen zersetzen, aber diese Menge ist so ge- Die Vorrichtung 17 zum Zersetzen von Germa-

ring, daß die Konzentration oder Konzentrationen niumchloriddampf zum Wasserstoffstrom ist beidieser Verbindung bzw. Verbindungen im Gas prak- io spielsweise wie folgt ausgebildet: Sie enthält einen tisch nicht durch die Funkenentladungen verringert Kolben 24, in dem sich flüssiges Germaniumtetrawird bzw. werden. Besteht der abzulagernde Halb- chlorid 25 befindet, und einen Rückflußkühler 26. leiter selber aus einer Verbindung oder einem Misch- Durch die Leitung 16 wird Wasserstoffgas zugeführt, kristall, so kann auch eine flüchtige Verbindung einer Eine Umleitung 27 ist vorgesehen, damit durch die in der Komponenten des Halbleiters an der Funken- 15 F i g. 1 dargestellte Vorrichtung reiner Wasserstoff strecke entlanggeführt werden. zum Reinigen der Apparatur hindurchgeleitet werden

Das hergestellte dotierte Halbleitermaterial kann kann, aber diese Umleitung kann bei normaler Verzu Halbleitervorrichtungen, wie Transistoren, Dioden, Wendung der Vorrichtung mit Hilfe eines Ventils 28 Photozellen und Kleinstschaltelementen, weiterver- geschlossen werden. Im normalen Betrieb der Vorarbeitet werden. 2a richtung strömt der Wasserstoff aus der Leitung 16 Auch bei der Dotierung halbleitender Verbindun- durch die Leitung 29, wobei die Ventile 30 und 31 in gen, wie A^mB^v-Verbindungen oder Siliziumcarbid, letzterer Leitung geöffnet sind. Eine sich von der kann das erfindungsgemäße Verfahren angewandt Leitung 29 abzweigende Leitung 32 führt zum Kolben werden. 24 mit Germaniumtetrachlorid. Die Leitungen 29 und Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung und 25 32 sind so bemessen, daß ein Hundertstel des durch einiger Ausführungsbeispiele nachstehend näher er- die Leitung 16 zugeführten Gasstromes durch die Leiläutert. tung32 strömt, während der übrige Teil durch die F i g. 1, 2 und 3 zeigen schematisch Vorrichtungen Leitung 29 weiterströmt.

zum Ablagern eines Halbleitermaterials auf einem Der Kolben 24 wird elektrisch mit Hilfe des Wider-

Träger, wobei mindestens ein Dotierungsstoff in den 30 Standerhitzers 33 auf eine Temperatur über 25° C, Dampf- oder Gaszustand übergeführt und zusammen aber nicht höher als der Siedepunkt von Germaniummit dem Halbleiter auf einer Unterlage abgelagert tetrachlorid (etwa 83° C), erhitzt, derart, daß die werden kann; Dampfspannung des Germaniumtetrachlorids im den

F i g. 4 zeigt schematisch eine Vorrichtung, mit Kolben durchströmenden Gas einen höheren Wert als deren Hilfe ein Gas an einer Funkenstrecke entlang- 35 die Dampfspannung bei 25° C erhält. Das im Kolben geführt werden kann; gebildete Gas-Dampf-Gemisch wird dann durch den

F i g. 5 zeigt ein Schaltbild zum Erzeugen von Rückflußkühler 26 hindurchgeführt, der mit einem Funkenentladungen an einer Funkenstrecke. Wassermantel 34 versehen ist, in dem durch einen

Bei der schematisch in Fig. 1 dargestellten Vor- schematisch dargestellten Thermostat35 ein Kreisrichtung wird Wasserstoff aus einem Vorrat, der 40 lauf von Wasser mit einer Temperatur von 25° C schematisch durch den gestrichelten Rahmen 1 ange- aufrechterhalten wird. Infolgedessen wird das Gasgeben ist und z. B. aus einem Zylinder 2 mit Ven- gemisch auf praktisch 25° C abgekühlt, wobei das tilen3 und Manometern 4 besteht, durch eine Lei- Germaniumtetrachlorid teilweise kondensiert und tung 5 einer Reinigungsanlage zugeführt, die schema- zum Kolben 24 zurückfließt, während das Gasgetisch durch den gestrichelten Rahmen 6 angegeben ist. 45 misch oben im Kühler aus Wasserstoff besteht, der Die Anlage kann z. B. ein Palladiumfilter 7 in Form mit Germaniumtetrachloriddampf mit einem Partialeines oder mehrerer fingerförmiger Palladiumrohre dampfdruck von etwa 90 mm Hg gesättigt ist. Der und Mittel zum Erhitzen dieses Filters, z. B. eine Kühler 26 mündet oben unmittelbar in die Leitung Hochfrequenzspule 8, enthalten, wie dies in der briti- 29, und das oben austretende Gasgemisch wird dort sehen Patentschrift 916 881 beschrieben worden ist. 50 mit reinem Wasserstoff gemischt, wonach das erhal-Der durch die Leitung 5 zugeführte Wasserstoff unter tene Gas-Dampf-Gemisch die Vorrichtung 17 durch einem Druck von etwa 10 at strömt dabei durch die die Leitung 19 verläßt.

Kammer 9. Ein Teil dieses Wasserstoffes diffundiert Die Vorrichtung 15 zum Zusetzen einer flüchtigen

dabei durch das erhitzte Palladiumfilter zur Kammer Verbindung mindestens eines Dotierungsstoffes zu 10, während der übrige Teil mit den in ihm Vorhände- 55 einem Gas kann auf die in F i g. 4 dargestellte Weise nen Verunreinigungen durch die Leitung 11 abge- ausgebildet sein. Die Vorrichtung enthält ein Glasführt wird. Der zur Kammer 10 diffundierte Wasser- gefäß 80, dessen offene Oberseite mit einem Schliffstoff hat dabei eine hohe Reinheit erhalten. Die Menge ansatz 81 versehen ist, auf dem ein eingeschliffener an so filtriertem Wasserstoff, dessen Druck auf prak- Stöpsel 82 paßt. Durch den Stöpsel sind zum Teil in tisch 1 at herabgesetzt ist, beträgt etwa 1 Liter in der 60 Glasrohre 83 und 84 eingeschmolzene Stromleiter 85 Minute. Dieser Wasserstoff wird aus der Reinigungs- bzw. 86 hindurchgeführt. Die im Gefäß befindlichen anlage 6 durch die Leitung 12 geführt und dann ge- Enden dieser Stromleiter sind mit den Elektroden 87 teilt, wobei etwa 175 ecm in der Minute durch die Lei- bzw. 88 der Funkenstrecke 91 verbunden, die einen tung 13 mit dem Ventil 14 zu einer schematisch durch Dotierungsstoff enthalten und in einem Abstand von einen gestrichelten Rahmen 15 angegebenen Vorrich- 65 8 mm voneinander angebracht sind. Das Gefäß ist tung zum Zusetzen mindestens eines Dotierungs- weiter mit einem Gaseinführrohr 89 und einem Gasstoffes zum Gasstrom unter Verwendung mindestens abf ührrohr 90 versehen. Das Material der Elektroden einer Funkenstrecke, die den zuzusetzenden Dotie- hängt.von den in einen Halbleiter einzubauenden

Dotierungsstoffen ab. Die im Zeitraum zwischen aufeinanderf olgenden Impulsentladungen erzeugte Wärme wird durch Wärmeleitung durch die Elektroden und/ oder Wärmestrahlung und/oder Übertragung auf das vorbeiströmende Gas praktisch völlig abgeleitet.

Fig. 5 zeigt eine Schaltungsanordnung eines Impulsgenerators zum Erzeugen von Impulsentladungen an einer Funkenstrecke, wie sie z.B. in Fig. 4 dargestellt ist. Die Schaltungsanordnung enthält eine Gleichstromquelle 100, die zum Aufladen eines sögenannten Impulserzeugungsnetzwerkes 101 dient, das z. B. aus einer Selbstinduktionsspule 102 und einem Kondensator 103 besteht. Eine Klemme der Gleichstromquelle 100 ist über eine Drosselspule 104, einen Widerstand 105 und eine Ladediode 110 mit dem Impulserzeugungsnetzwerk 101 verbunden. Zwischen den Verbindungspunkt der Ladediode 110 und des Impulserzeugungsnetzwerkes 101 und die geerdete Klemme der Stromquelle 100 ist eine normalerweise gesperrte, gittergesteuerte Gasentladungsröhre 106 geschaltet, die durch ihrem Gitter zugeführte Stromimpulse leitend gemacht wird. Für die Zufuhr dieser Stromimpulse findet ein Niederfrequenzoszillator 107 Verwendung, dessen Frequenz einstellbar und veränderbar ist. Die von diesem Oszillator gelieferte sinusförmige Wechselspannung wird von einem Umwandler 108 in eine Wechselspannung mit rechteckiger Kennlinie umgewandelt. Aus dieser Wechselspannung wird mit Hilfe eines Differentiiernetzwerkes 109 eine impulsförmige Wechselspannung erhalten, die an das Gitter der Gasentladungsröhre 106 gelegt wird. Mit dem Impulserzeugungsnetzwerk 101 ist die Primärwicklung eines Impulstransformators 111 verbunden. Parallel zur Sekundärwicklung des Impulstransformators 111 ist die Funkenstrecke 112 z. B. der in F i g. 4 dargestellten Vorrichtung geschaltet. Weiter ist parallel zur Funkenstrecke 112 ein kapazitives EIement 114 geschaltet, z. B. ein fester oder veränderlicher Kondensator oder mehrere gleichzeitig oder einzeln einschaltbare Kondensatoren, diez. B. parallel zueinander geschaltet werden können, um die Kapazität auf verschiedene zuvor bestimmte Werte einstellen zu können, und die vorzugsweise verschiedene Kapazitätswerte aufweisen.

Wenn dem Steuergitter der Gasentladungsröhre 106 ein Steuerimpuls positiver Polarität zugeführt wird, entlädt sich das Impulserzeugungsnetzwerk 101 über die Primärwicklung des Impulstransformators 111 und liefert dabei einen Spannungsimpuls für die Funkenbrücke 112, wodurch sich Funkenüberschlag ergibt. Mit einer derartigen Schaltung wird bei der in F i g. 4 dargestellten Vorrichtung zwischen den Elektroden 87 und 88 der Funkenbrücke 91 bei jeder Entladung der Gasentladungsröhre 106 (F i g. 5) eine Funkenentladung mit einer Energie von z. B. etwa 7 mJ erzeugt, bei einer Kapazität des kapazitiven EIements von 100 pF.

Sind nach Fig. 1 die beiden Teilströme durch die oben beschriebenen Vorrichtungen 15 und 17 hindurchgegangen, werden sie durch die Leitungen 18 bzw. 19 bei 20 wieder miteinander vereinigt. Durch eine richtige Bemessung der Leitungen 13 und 18 einerseits und der Leitungen 16 und 19 andererseits, z. B. mit Hilfe von nicht dargestellten Kapillaren bestimmter Durchmesser in diesen Leitungen, ergibt sich das gewünschte Verhältnis zwischen den Größen der Teilströme. Das nach der Mischung bei 20 erhaltene Gas enthält Wasserstoff, Germaniumtetrachlorid und das Hydrid eines wirksamen Dotierungsstoffes für Germanium. Der Gehalt an Hydrid des Dotierungsstoffes hängt von der Einstellung der Schaltung zum Erzeugen der Impulsentladungen zwischen den Elektroden ab. Der Gehalt an Germaniumtetrachlorid im Gasgemisch beträgt etwa 0,11 Volumprozent. Dieses Gasgemisch wird durch die Leitung 21 einer schematisch durch den gestrichelten Rahmen22 angegebenen, an sich bekannten Vorrichtung zum Abscheiden dotierten Germaniums auf einem erhitzten Träger zugeführt, wonach das Abgas diese Vorrichtung durch die Leitung 23 verläßt.

Bei einer Ausführungsform bestehen in der Vorrichtung nach F i g. 4 die Elektroden 87 und 88 der Funkenstrecke 91 aus drahtförmigen Körpern mit einem Kern aus Wolfram und einem Mantel aus elementarem Bor. Bor ist ein verhältnismäßig schlechter Leiter und deshalb nicht gut geeignet, um allein als Elektrodenmaterial Verwendung zu finden. Die Elektroden sind dadurch herstellbar, daß ein Wolframdraht in einem Borbromiddampf enthaltenden Raum erhitzt wird, wobei sich Bor auf dem Draht absetzt. Der erhaltene Draht kann dann in kleinere Stücke von der Länge der erwünschten, zu verwendenden Elektroden unterteilt werden.

In der Vorrichtung 22 kann auf eine einkristalline Scheibe aus η-leitendem Germanium abgeschieden werden. Impulsentladungen an der Funkenstrecke 91 (F i g. 4) bei Verwendung eines kapazitiven Elementes 114 (F i g. 5) mit einer Kapazität von 100 pF finden mit einer Frequenz von 200 Entladungen in der Sekunde Anwendung. Hierbei bildet sich Borhydrid, das mit dem Gasstrom mitgeführt wird. Das Wolfram bildet dabei keine flüchtige Verbindung. Bei dieser Ausführungsform wird während 30 Minuten dotiertes Germanium auf der Germaniumscheibe abgelagert. Die 15 μ dicke abgelagerte Schicht besteht aus p-leitendem Germanium mit einem spezifischen Widerstand von 1,5 Ohm cm.

Bei einer anderen Ausführungsform wird auf die gleiche Weise verfahren wie bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform, ebenfalls mit aus einem Kern von Wolfram und einem Mantel von Bor bestehenden Elektroden. In diesem Fall wird jedoch dem durch die Leitung 13 (F i g. 1) strömenden Wasserstoff Halogendampf zugesetzt, und zwar dadurch, daß in ein in der Leitung 13 aufgenommenen Gefäß 37 mit einem Stöpsel 38 einige Stücke Jod gegeben werden. Dabei wird in den Wasserstoff, der am Jod vorbeigeführt wird, etwas Joddampf aufgenommen. Ebensowenig wie Wasserstoff reagiert Joddampf bei Zimmertemperatur merkbar mit Bor. Durch die Verwendung von Funkenentladungen zwischen den Elektroden 87 und 88 (F i g. 4) bildet sich Borjodid. Bei Verwendung von 200 Impulsentladungen in der Sekunde an der Funkenstrecke 91 und einer Kapazitat von 100 pF des an der Funkenstrecke parallelgeschalteten kapazitiven Elements wird jetzt auf einer Germaniumscheibe aus η-leitendem Germanium eine Germaniumschicht mit einem spezifischen Widerstand von 0,5 Ohm cm abgelagert.

Als Alternative läßt sich auf p-leitendem Germanium η-leitendes Germanium ablagern, wenn eine Funkenstrecke 91 (Fig. 4) mit einem Donator verwendet wird, wobei z. B. die Elektroden 87 und 88 ein Phosphid oder ein Arsenid, z. B. Indium-, GaI-Hum- oder Aluminiumarsenid oder -phosphid, enthalten. Hierbei wird bemerkt, daß bei den Funken-

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entladungen praktisch keine flüchtige Verbindung von Das aus Wasserstoff undSiliciumchlorid bestehende

Indium, Gallium oder Aluminium vom Gasstrom gasförmige Gemisch, das durch das Rohr (Fig. 2) mitgeführt wird, während Arsen oder Phosphor in zugeführt wird, tritt bei 89 in das Gefäß 80 (Fig. 4) Hydridform dem Gasstrom zugesetzt und von diesem ein und strömt dann an der Funkenstrecke 91 mit den mitgeführt werden. 5 Elektroden 87 und 88 vorbei. Ohne die Verwendung

Jetzt wird an Hand der in F i g. 2 dargestellten von Funkenentladungen erfolgt keine merkliche Vorrichtung erläutert, wie die Funkenentladungen Reaktion zwischen dem Gasgemisch und den Elekzum Zusetzen eines Dotierungsstoffes zu einem auf troden. Der Abstand zwischen den Elektroden 87 und einem Träger abzulagernden Halbleitermaterial die- 88 beträgt 8 mm. Mit Hilfe des Impulsgenerators wernen, wobei eine gasförmige Verbindung des Halb- io den zwischen den Elektroden Funkenentladungen mit leitermaterials ebenfalls über die Funkenstrecke ge- einer Energie von etwa 7mJ je Entladung erzeugt, bei führt wird. In F i g. 2 sind einige Teile, die denjenigen Verwendung eines mit der Strecke parallelgeschaltein Fig. 1 entsprechen, mit den gleichen Bezugs- ten kapazitiven Elements 114 (Fig. 5) mit einer Kaziffern bezeichnet. pazität von 100 pF. Dabei wird Elektrodenmaterial

Auf ähnliche Weise wie vorstehend an Hand der 15 verdampft und zugleich ein kleiner Teil des Silicium-F i g. 1 beschrieben worden ist, wird Wasserstoff aus Chlorids aktiviert, wobei sich eine Reaktion mit dem einem in Fig. 2 durch den gestrichelten Rahmen 41 Elektrodenmaterial unter Bildung eines flüchtigen angegebenen Vorrat, z. B. einem Wasserstoffzylin- Chlorids des Dotierungsstoffes im Elektrodenmateder 2, durch eine Leitung 42 einer schematisch durch rial ergibt. Dabei kann sich auch freies Silicium bilden gestrichelten Rahmen 43 angegebenen Reini- so den, das sich im Gefäß 80 absetzt, aber diese Menge gungsanlage, z. B. einen Palladiumfilter von der vor- ist so gering, daß der Gehalt an Siliciumchloriddampf stehend beschriebenen Art, zugeführt. Ein Strom ge- im Gasgemisch praktisch nicht geändert wird. Das reinigter Wasserstoff unter etwa atmosphärischem erhaltene Gasgemisch, das außer Wasserstoff und Druck wird mit einer Geschwindigkeit von 1 Liter in Siliciumchlorid nunmehr auch das von der Funkender Minute durch eine Leitung 44 einer schematisch 35 strecke 91 erzeugte flüchtige Chlorid des Dotierungsdurch den gestrichelten Rahmen 45 angegebenen stoffes enthält, wird durch das Rohr 90 abgeleitet. Vorrichtung zugeführt, in der dem Wasserstoffgas Dieses Gasgemisch wird durch die Leitung 48

Siliciumchloriddampf zugesetzt wird. Diese Vorrich- (Fig. 2) einer in Fig. 2 schematisch durch den getung kann z. B. auf eine Weise, wie sie vorstehend an strichelten Rahmen 49 angegebenen Vorrichtung zum Hand der Fig. 1 beschrieben worden ist, ausgebildet 30 Ablagern des dotierten Siliciums auf einer Unterlage sein. Auch bei dieser Ausführungsform wird ein Hun- zugeführt, die aus reinem Silicium besteht und auf dertstel des Wasserstoffstromes, d. h. 0,01 Liter je eine Temperatur von etwa 1225° C erhitzt ist. Aus Minute, durch die Leitung 32 dem Kolben 24 züge- dem Gasgemisch Wasserstoff, Siliciumchlorid und dem führt. Im Kolben befindet sich reines, flüssiges SiIi- Chlorid des Dotierungsstoffes wird eine dotierte SiIiciumtetrachlorid (SiCl₄), das auf eine Temperatur 35 ciumschicht mit einer Anwachsgeschwindigkeit in der über 40° C und nicht höher als sein Siedepunkt (etwa Dickenrichtung von etwa 1 μ in der Minute abge-60°) erhitzt wird, derart, daß die Dampfspannung des lagert, wonach der Gasstrom durch die Leitung 50 von dem den Kolben 24 durchströmenden Gas auf- (F i g. 2) abgeleitet wird.

genommenen Silitiumtetrachlorids einen Wert erhält, Die Elektroden87und88 (Fig. 4) können wieder

der höher als die Dampfspannung bei 40° C ist. 40 aus einem Kern aus Wolframdraht und einem Mantel Durch den Wassermantel 34 des Rückflußkühlers 26 aus Bor bestehen. Bei Anwendung von zwei Impuls- und den Thermostat 35 fließt im Kreislauf Wasser entladungen in der Sekunde zwischen den Elektroden von 40° C. Ein Teil des Siliciumchloriddampfes wird 87 und 88, die mit Hilfe eines Impulsgenerators mit im Rückflußkühler 26 kondensiert und fließt zum der vorstehend an Hand der Fig. 5 beschriebenen Kolben 24 zurück. Das Gasgemisch oben im Kolben 45 Schaltungsanordnung erzeugt worden sind, wobei die enthält Siliciumtetrachlorid mit einer Dampfspannung Kapazität des kapazitiven Elements 114 100 pF bevon 410 mm Hg. Dieses Gemisch wird mit dem Rest trägt, ergibt sich ein Gasgemisch, aus dem sich eine des Wasserstoffes, der durch das Rohr 29 strömt, ver- Schicht aus p-leitendem Silicium mit einem spezieinigt. Durch diese Beimischung mit einem Überschuß fischen Widerstand von 5,8 Ω cm ablagert. Werden an an Wasserstoff kann über dem Rückflußkühler keine 50 der Funkenstrecke 91 (F i g. 4) 20 Impulsentladungen Kondensation von Siliciumtetrachlorid infolge von in der Sekunde erzeugt bei Verwendung eines kapaziti-Abkühlung stattfinden. Nach dieser Mischung ergibt ven Elements 114 (F i g. 5) mit einer Kapazität von sich ein Gasgemisch, das etwa 1,2 Volumprozent SiIi- 100 pF, so erhält die abgelagerte Schicht aus p-leitenciumtetrachlorid und im übrigen Wasserstoff enthält. dem Silicium einen spezifischen Widerstand von Dieses Gasgemisch wird jetzt durch die Leitung 46 55 1,0 Ω cm. Gegebenenfalls können auch aus Alumieiner in Fig. 2 schematisch durch den gestrichelten nium bestehende Elektroden Verwendung finden. Rahmen 47 angegebenen Vorrichtung zum Zusetzen Es hat sich herausgestellt, daß sich bei der Ver-

mindestens eines Dotierungsstoffes in Form einer wendung von Funkenentladungen in einem Gas, das flüchtigen Verbindung zum Gasstrom mit Hilfe von den abgelagerten Halbleiter in Form einer oder meh-Funkenentladungen an mindestens einer einen Dotie- 60 rerer gasförmiger Verbindungen enthält, auf einer rungsstoff enthaltenden Funkenstrecke zugeführt. Die der Elektroden oder manchmal auf beiden auf die Vorrichtung 47 ist z. B. auf die vorstehend an Hand Dauer etwas Halbleitermaterial ablagern kann. Dader Fi g. 4 geschilderte Weise ausgebildet, wobei durch wird nicht nur der Abstand zwischen den Elek-Funkenentladungen mit Hilfe eines Impulsgenerators troden verringert, wodurch die Umstände, unter denen erzeugt werden, dessen Schaltbild in F i g. 5 darge- 65 die Funkenentladung erfolgt, geändert werden, was stellt ist. Die Elektroden 87 und 88 (F i g. 4) enthalten die Menge an gebildeter Verbindung des Dotierungsjetzt einen Dotierungsstoff, der ein flüchtiges Chlorid stoffes je Funkenentladung beeinflussen kann, sonbilden kann. dem es kann auch der Fall eintreten, daß, insbeson-

Claims

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dere wenn beide Elektroden mit Halbleitermaterial dampfen und die gebildeten Dampfteilchen auf einen bedeckt werden, auf die Dauer bei der Funkenentla- Halbleiter einwirken zu lassen. In F i g. 3 ist schemadung dem Gasstrom gar kein Dotierungsstoff mehr tisch eine Vorrichtung dargestellt, bei der auf eine zugesetzt wird. Es hat sich jetzt herausgestellt, daß Unterlage, die z. B. aus einem Körper aus einfür das Auftreten dieser Erscheinungen der Verlauf 5 kristallinem Halbleitermaterial besteht, im Vakuum jeder Impulsentladung an der Funkenbrücke wichtig dotiertes Halbleitermaterial aufgedampft wird, wobei ist. Beim Erzeugen von Impulsentladungen mit Hilfe Dotierungsstoffe durch Funkenentladungen an einer der üblichen Schaltungsanordnungen, z. B. einer oder mehreren Funkenstrecken verdampft und auf Schaltungsanordnung vom vorstehend an Hand der der Unterlage mit abgelagert werden können. In F i g. 5 geschilderten Typ, hält sich bei herabgesetzter io F i g. 3 ist durch gestrichelte Linien schematisch ein Spannung zwischen den Elektroden infolge des Fun- durch nicht dargestellte Mittel zu entlüftender Raum kenüberschlages ein Nachstrom über die Funken- 60 angegeben, in dem sich ein Heizklotz 61, z. B. aus brücke auf dem Wege über die vom Funken ionisier- Tantal, befindet, der mittels eines isolierten Widerten Gasteilchen und/oder ionisierten Dampfteilchen, Standsdrahtes 62, der mit einer nicht dargestellten die aus den Elektroden ausgelöst sind, aufrecht, der 15 veränderlichen Stromquelle außerhalb des Raumes 60 nachstehend als Glimmentladung bezeichnet wird. verbunden ist, erhitzt werden kann. In einer Aus-Die Energie dieser Glimmentladung kann sogar er- sparung des Heizklotzes ist ein Tiegel 63 aus feuerheblich größer als die Energie der Funkenentladung festem Material, z. B. Graphit, angebracht, in dem je Impuls sein, z. B. etwa das lOfache betragen. Ab- sich der aufzudampfende Halbleiter 64, z. B. Germalagerungen von Halbleitermaterial auf den Elektroden 20 nium oder Silicium, befindet. Über den Tiegel 63 ist die der Funkenstrecke werden verhütet oder wenigstens aufzudampfende Unterlage 65, z. B. eine Scheibe aus in erheblichem Maße dadurch unterdrückt, daß die einkristallinem Halbleitermaterial, z. B. Germanium Elektroden der Funkenstrecke unmittelbar nach der oder Silicium, auf einer Stütze 66 angeordnet. Die Funkenentladung miteinander über die Stromzulei- Unterlage 65 kann mittels einer Heizwendel 67, die tungen kurzgeschlossen werden. Zu diesem Zweck 25 mit einer nicht dargestellten Stromquelle außerhalb kann z. B. in die vorstehend an Hand der F i g. 5 be- des Raumes 60 verbunden ist, erhitzt werden. Neben schriebene Schaltungsanordnung zum Erzeugen im- dem Heizklotz 61 sind Funkenstreben 68 und 69 anpulsförmiger Funkenentladungen ein monostabiler geordnet, deren Elektroden 70 und 71 bzw. 72 und Kippschalter 113 aufgenommen werden, der durch 73 Dotierungsstoffe enthalten. Die Elektroden 70 und Steuerung der hinteren Flanke des Funkenspannungs- 30 71 bestehen z. B. aus Antimon und die Elektroden 72 impulses in den leitenden Zustand versetzt wird, wo- und 73 z. B. aus Aluminium. Die Elektroden jeder durch die Elektroden der Funkenstrecke 112 mitein- Funkenstrecke sind mit einem nicht dargestellten Geander kurzgeschlossen werden und weiter der Kon- nerator für Impulsspannungen einstellbarer Frequenz, densator 114 entladen wird. Hierdurch wird eine der z. B. vom vorstehend an Hand der F i g. 5 beschriebe-Funkenentladung folgende Glimmentladung unter- 35 nen Typ, verbunden. Die Unterlage 65 kann mit Hilfe drückt. Damit ist beim Durchführen eines Gases, aus der Heizwendel 67 auf eine zum Aufdampfen geeigdem sich kein festes Material bilden kann, eine Er- nete Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes des höhung der Menge an mitgeführtem Dotierungsstoff Materials der Unterlage und des aufzudampfenden je Funkenentladung erzielbar. Halbleiters erhitzt werden. Nach Entlüftung des

Werden Elektroden aus Antimon, eine Unterlage 40 Raumes 60 werden durch Erregung des Widerstandsaus p-leitendem Silicium, ein kapazitives Element 114 drahtes 62 der Heizklotz 61 und der Tiegel 63 derart (F i g. 5) mit einer Kapazität von 100 pF und 20 Im- erhitzt, daß der Halbleiter 64 schmilzt, wobei er verpulsentladungen in der Sekunde an der Funken- dampft und eine Schicht Halbleitermaterial 74 auf strecke 91 (Fig. 4) verwendet, so wird auf der Unter- der Unterlage 65 abgelagert wird. Die Funkenstreklage eine Schicht aus η-leitendem Silicium mit einem 45 ken sind so angeordnet, daß die aus dem geschmolzespezifischen Widerstand von 0,5 Ω cm abgelagert. nen Halbleiter verdampften Teilchen, die von der

Der spezifische Widerstand der abgeschiedenen Schmelzoberfläche her eine gerade Bahn beschreiben, Schicht nimmt bei einer Zunahme der Kapazität des nicht auf die Elektroden der Funkenstrecken gelandie Elektroden der Funkenstrecke überbrückenden gen können, weil der Tiegel 63 und der Heizklotz 61 kapazitiven Elements und bei einer Erhöhung der 50 die Funkenstrecken abschirmen. Während des AufImpulsfrequenz der Funkenentladungen zwischen den dampf Vorganges werden z.B. an einer der Funken-Elektroden ab. strecken Entladungen erzeugt, wodurch kleine Men-

Weiter beeinflußt die Zusammensetzung der Fun- gen des Dotierungsstoffes verdampft werden und ein

kenelektroden den spezifischen Widerstand. Wenn bei wenig dieses Dotierungsstoffes in den sich auf der

den vorstehenden Verfahren zum Ablagern von mit 55 Unterlage absetzenden Halbleiter aufgenommen wird.

Phosphor dotiertem Silicium die Funkenelektroden Erhalten die Elektroden 70 und 71 einen Donator

nicht aus Silicium mit 0,1 "/α Phosphor, sondern aus In- und die Elektroden 72 und 73 einen Akzeptor, so

diumphosphid (InP) bestehen, würden die spezifischen können wechselweise Funkenentladungen an der

WiderständedesSiliciumsimallgemeinenniedrigersein. Brücke 68 und der Brücke 69 erzeugt werden, wo-

Im allgemeinen lassen sich die Parameter leicht auf 60 durch sich auf der Unterlage nacheinander Schichten

einem festen Wert halten, so daß der spezifische von entgegengesetzten Leitungstypen ablagern. Die

Widerstand des behandelten oder abgelagerten Ma- Leitfähigkeit solcher Schichten hängt von der Fre-

terials durch die Impulsfrequenz und die überbrük- quenz der Impulsentladungen zwischen den jeweili-

kende Kapazität des Generators für die Funkenentla- gen Elektroden ab.
düngen gesteuert wird. 65

Es ist auch möglich, durch Funkenentladung an Patentansprüche:

einer den Dotierungsstoff enthaltenden Funkenstrecke 1. Verfahren zum Herstellen von dotiertem

diesen Stoff in geringen Mengen im Vakuum zu ver- Halbleitermaterial, insbesondere durch Ausschei-

dung aus der Dampf- oder Gasphase, bei dem ein oder mehrere Dotierungsstoffe in den Dampfoder Gaszustand übergeführt und dann einem Halbleiter zugesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Dotierungsstoff dadurch in den Dampf- oder Gaszustand übergeführt wird, daß Funkenentladungen zwischen mindestens einem Elektrodensystem erzeugt werden, das Dotierungsstoff enthält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß zwischen den Elektroden Impulsentladungen mit einstellbarer Frequenz erzeugt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach jeder Impulsentladung die Elektroden zeitweilig kurzgeschlossen werden.

4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Elektrode verwendet wird, die außer dem Dotierungsstoff mindestens einen weiteren Bestandteil enthält, der durch die Funkenentladung praktisch nicht verdampft wird.

5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Elektrode verwendet wird, die außer dem Dotierungsstoff mindestens einen anderen Bestandteil enthält, der die Eigenschaften des zu dotierenden Halbleiters praktisch nicht beeinflußt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bestandteil verwendet wird, der aus dem gleichen Material besteht, wie der zu dotierende Halbleiter.

7. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Elektrodensystem verwendet wird, das eine chemische Verbindung des Dotierungsstoffes mit mindestens einem anderen Bestandteil enthält.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindung verwendet wird, die elektrisch leitend ist, und daß mindestens eine Elektrode verwendet wird, die völlig aus dieser Verbindung besteht.

9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Elektrode verwendet wird, die aus einem elektrisch leitenden Kern und einem den Dotierungsstoff enthaltenden Mantel besteht.

10. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einem Elektrodensystem ein kapazitives Element mit diskontinuierlich zwischen mehreren festen Werten veränderbarer Kapazität parallel geschaltet wird.

11. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Elektrodensysteme verwendet werden, die den gleichen Dotierungsstoff enthalten.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu jedem Elektrodensystem mit dem gleichen Dotierungsstoff ein kapazitives Element geschaltet wird, wobei die Kapazitätswerte dieser Elemente verschieden sind.

13. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Elektrodensysteme mit verschiedenen Dotierungsstoffen verwendet werden, wobei der Dotierungsstoff in mindestens einem Elektrodensystem ein Donator und der Dotierungsstoff in mindestens einem anderen Elektrodensystem ein Akzeptor für den zu dotierenden Halbleiter ist.

14. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zu dotierende Halbleiter in denselben Raum eingebracht wird, in dem die das Dotierungsmaterial in den Dampf- oder Gaszustand überführende Funkenentladung erzeugt wird.

15. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkenentladung in einem Gas erzeugt wird, von dem mindestens ein Bestandteil mit dem Dotierungsstoff eine flüchtige Verbindung bilden kann.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas zum Elektrodensystem und dann zu der Stelle geführt wird, an der der Halbleiter dotiert wird.

17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, bei dem die Elektroden auch andere Bestandteile als den Dotierungsstoff enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß Bestandteile verwendet werden, die mit den Bestandteilen des Gases während der Funkenentladung keine flüchtigen Verbindungen bilden können.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dotierungsstoff, der ein flüchtiges Hydrid bilden kann, und ein Wasserstoff enthaltendes Gas verwendet werden.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dotierungsstoff, der ein flüchtiges Halogenid bilden kann, und ein Halogen oder eine Halogenverbindung enthaltendes Gas verwendet werden.

20. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Funkenentladung gebildete flüchtige Verbindung bzw. gebildeten flüchtigen Verbindungen des Dotierungsstoffes bzw. der Dotierungsstoffe im Gas- oder Dampfzustand mit einer oder mehreren gas- oder dampfförmigen Verbindungen des zu dotierenden Halbleiters oder der Komponenten dieses Halbleiters gemischt wird und aus diesem Gemisch durch Zersetzung dieser Verbindungen das dotierte Halbleitermaterial auf einer Unterlage abgelagert wird.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkenentladung in einem Gas erzeugt wird, das bereits eine flüchtige Verbindung oder flüchtige Verbindungen des Halbleiters oder mindestens einen von dessen Komponenten enthält.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen